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侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络
侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络
作者:
冯睿蓉
史小玉
周丁丁
杜宇
熊翠玲
王杰
王海朋
祝智威
范元婵
范小雪
蒋海宾
郑燕珍
郭睿
陈华枝
陈大福
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
蜜蜂球囊菌
中华蜜蜂
幼虫
微小RNA
调控网络
侵染机制
跨界调控
摘要:
[目的]蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是专性侵染蜜蜂幼虫的致死性真菌病原.MicroRNA(miRNA)作为一类重要的基因表达调控因子,能够广泛参与真菌及其宿主的相互作用过程.本研究通过比较分析球囊菌孢子(AaCK)和侵染中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)6日龄幼虫肠道内的球囊菌(AaT)的small RNA (sRNA)组学数据对球囊菌的差异表达miRNA (differentially expressed miRNA,DEmiRNA)、靶mRNA及二者间的调控网络进行全面解析,旨在揭示miRNA介导的球囊菌对中蜂幼虫的侵染机制.[方法]对于球囊菌侵染的中蜂6日龄幼虫肠道的small RNA-seq (sRNA-seq)数据,利用BLAST工具连续比对东方蜜蜂(Apis cerana)和球囊菌的参考基因组筛滤得到AaT的sRNA组学数据.分别将AaCK和AaT的sRNA组学数据比对miRBase数据库,对球囊菌侵染宿主前后miRNA的数量和结构特征进行分析.联用RNAhybrid+svm_light、Miranda和TargetScan软件预测AaCK vs AaT比较组中DEmiRNA的靶mRNA,进而利用相关生物信息学软件对上述靶mRNA进行GO分类和KEGG代谢通路富集分析.通过Cytoscape软件对DEmiRNA-mRNA调控网络进行可视化.利用Stem-loop RT-PCR、RT-qPCR和分子克隆验证测序结果的可靠性.[结果]在AaCK和AaT中分别鉴定到380和387个miRNA.结构特征分析结果显示,AaCK和AaT的miRNA皆集中分布在18-25 nt,且首位碱基主要偏向于U.AaCK vs AaT比较组共有270个DEmiRNA,包含155个上调miRNA和115个下调miRNA,分别靶向结合6091和6145个mRNA.GO分类结果显示,上述靶mRNA主要涉及代谢进程、细胞进程、应激反应等15个生物学进程;细胞、细胞组分、细胞器等12个细胞组分;催化活性、结合、转运子活性等11个分子功能.KEGG代谢通路富集分析结果显示,上述靶mRNA富集在123条代谢通路,参与对氨基酸代谢、碳水化合物代谢以及核苷酸代谢等物质代谢,氧化磷酸化、硫代谢、氮代谢等能量代谢,以及MAPK和Hippo等信号通路的调控.球囊菌DEmiRNA与靶mRNA之间存在复杂的调控关系,其中miR-29-x、miR-250-x、miR-4968-y、miR-11200-x、novel-m0023-5p、novel-m0130-5p和novel-m0135-5p等DEmiRNA可靶向结合与球囊菌的半胱氨酸蛋白酶、DNA甲基化转移酶以及几丁质酶相关的mRNA;此外,miR-7-x、miR-9-z、miR-319-y和miR-5951-y等同时参与调控MAPK信号通路;进一步分析发现,miR-250-x同时参与对DNA甲基化转移酶、MAPK信号通路及其他酶类合成与代谢途径的调控,并可能参与球囊菌与中蜂6日龄幼虫之间的跨界调控.通过Stem-loop RT-PCR和RT-qPCR验证了4个DEmiRNA的差异表达,并利用分子克隆和Sanger测序证实miR-7-x的序列与测序结果一致.[结论]本研究解析了侵染中蜂6日龄幼虫的球囊菌的miRNA差异表达谱及DEmiRNA的调控网络,揭示了球囊菌DEmiRNA可能通过调控病原的物质和能量代谢、增殖、毒力、信号通路及相关mRNA参与对中蜂幼虫的侵染过程.miR-7-x、miR-250-x、novel-m0023-5p等关键DEmiRNA有望作为白垩病治疗的新型分子靶点.
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中华蜜蜂
RNA-seq
球囊菌
高表达基因
影响蜜蜂球囊菌侵染蜜蜂幼虫的因素及侵染过程观察
蜜蜂
蜜蜂球囊菌
意大利蜜蜂
侵染
孢子剂量
接种时期
致病性
意大利蜜蜂幼虫肠道在球囊菌侵染前期的差异表达microRNA及其调控网络
意大利蜜蜂
幼虫肠道
发育
差异表达微小RNA
调控网络
内容分析
文献信息
引文网络
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期刊文献
内容分析
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文献信息
篇名
侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络
来源期刊
微生物学报
学科
关键词
蜜蜂球囊菌
中华蜜蜂
幼虫
微小RNA
调控网络
侵染机制
跨界调控
年,卷(期)
2020,(5)
所属期刊栏目
研究报告
研究方向
页码范围
992-1009
页数
18页
分类号
字数
语种
中文
DOI
10.13343/j.cnki.wsxb.20190421
五维指标
传播情况
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引文网络
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中华蜜蜂
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侵染机制
跨界调控
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
微生物学报
主办单位:
中国科学院微生物研究所
中国微生物学会
出版周期:
月刊
ISSN:
0001-6209
CN:
11-1995/Q
开本:
大16开
出版地:
北京朝阳区北辰西路1号中科院微生物所内
邮发代号:
2-504
创刊时间:
1953
语种:
chi
出版文献量(篇)
4459
总下载数(次)
15
总被引数(次)
53416
相关基金
国家自然科学基金
英文译名:
the National Natural Science Foundation of China
官方网址:
http://www.nsfc.gov.cn/
项目类型:
青年科学基金项目(面上项目)
学科类型:
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